资源简介

(共19张PPT)
第四章 曲线运动
2025年高考物理一轮基础知识复习
教材实验5 探究平抛运动的特点
1.实验目的
（1）用实验的方法描绘出平抛运动的轨迹.
（2）用平抛运动的轨迹求解平抛物体的初速度.
2.实验原理
使小球做平抛运动,利用描迹法描绘小球的运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某
一点的坐标 和 ,由公式 和 ,可得 .
3.器材与装置
（1）人教版实验装置
（2）其他版教材实验装置
4.实验步骤
（1）安装、调整斜槽
将斜槽固定在实验桌上，使其末端伸出桌面，斜槽末端的 __________，如图所示.
切线水平
（2）调整木板并确定坐标原点
用图钉将坐标纸固定在木板的左上角，把木板调整到竖直位置，使板面与小钢球运
动轨迹所在的平面平行且靠近.
把小钢球放在槽口（斜槽末端）处，用铅笔记下小钢球在槽口时球心在坐标纸上的
水平投影点 ， 点即坐标原点.利用 ________画出过坐标原点的竖直线作为
轴，在水平方向建立 轴.
重垂线
（3）描点
使小钢球从斜槽上某一位置由静止滚下，小钢球从斜槽末端飞出，先用眼睛粗略确
定做平抛运动的小钢球在某一 值处的 值，然后让小钢球从斜槽上 ______位置
由静止滚下，移动笔尖在坐标纸上的位置，当小球恰好与笔尖正碰时，用铅笔在坐
标纸上描出代表小钢球通过位置的点.重复几次实验，在坐标纸上描出一系列代表小
钢球通过位置的点.
（4）描绘出平抛运动的轨迹
取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用 __________连接起来，即可得到小钢
球做平抛运动的轨迹.
同一
平滑曲线
5.数据处理
（1）判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
如图所示，在 轴上作出等距离的几个点 、 、 、 ，把线段 的长度记为 ，则 ， ，由 、 、 、 向下作垂线，与轨迹交点分别记为 、 、 、 ，若轨迹是一条抛物线，则各点的 坐标和 坐标之间应该满足关系式 （ 是待定常量），
用刻度尺测量某点的 、 两个坐标值代入 求出 ，再测量其他几个点的
、 坐标值，代入 ，若在误差范围内都满足这个关系式，则这条曲线是抛
物线的一部分．
（2）计算平抛物体的初速度
情境1：若原点 为抛出点，利用公式 和 即可求出多个初速度 ，最后求出初速度的平均值，这就是做平抛运动的物体的初速度．
情境2：若原点 不是抛出点
①在轨迹曲线上取三点 、 、 ，使 ，如图所示． 到 与 到
的时间相等，设为 .②用刻度尺分别测出 、 、 ，则有 ，
.
③ ，且 ，由以上两式得 .
6.注意事项
（1）应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小钢球的运动靠近坐标纸但不接触．
（2）小钢球每次必须从斜槽上 __________________滚下，在斜槽上释放小钢球
的高度应适当，使小钢球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右
下角间分布，从而减小测量误差．
（3）坐标原点（小钢球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小钢球在槽口时球心在坐标纸上的水平投影点.
同一位置无初速度
某实验小组为探究平抛运动的特点设计了如下实验方案。
【实验原理】
图甲
（1）平抛运动的轨迹是曲线，该小组计划把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动，
分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。甲同学设计了如图甲所示的实验装置，用小锤
击打弹性金属片，球沿水平方向抛出，同时 球由静止开始自由下落，可观察到两小球几乎同
时落地；改变两小球距地面的高度和击打的力度，多次实验，都能观察到两小球几乎同时落地。
根据实验，____（选填“能”或“不能”）判断出 球在竖直方向做自由落体运动；______（选填“能”
或“不能”）判断出 球在水平方向做匀速直线运动。
能
不能
【实验步骤】
（2）为进一步探究小球平抛运动的特点，乙同学设计了图乙所示的实验方案，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在
竖直的硬板上。钢球沿轨道滑下后从点飞出，落在挡板 上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上
时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。多次移动挡板，重新释放钢球，重复以上实验步骤，白纸上将留下
一系列痕迹点。
图乙
【注意事项】
（3）为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是_____。
AC
A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放 B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平 D.本实验必需的器材还有刻度尺和秒表
【解题思路】小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，滑到斜槽末端时的速率一定，才能保证平抛初速度不变，描出的是同一轨迹，故A正确；斜槽轨道不必光滑，故B错误；斜槽末端水平，才能保证小球做平抛运动，故C正确；本实验不需要秒表，故D错误。
【数据处理】
（4）为定量研究,建立以水平方向为轴、竖直方向为 轴的坐标系。
.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于 点,钢球的______（选填
“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点;在确定 轴时
______（选填“需要”或者“不需要”） 轴与重锤线平行。
.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图丙所示,在轨
迹上取、、三点,和的水平间距相等且均为,测得和 的竖直
间距分别是和,则______ （选填“大于”“等于”或者“小于”）。可求得
钢球平抛的初速度大小为_ _______（已知当地重力加速度为 ,结果用上述
字母表示）。
球心
需要
大于
【解题思路】.因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于 点，钢球的球心对应白纸上的位置
即为坐标原点（平抛运动的起始点）；在确定轴时需要轴与重锤线平行。 .由于平抛的竖直分运动是自由落体，
故相邻相等时间内竖直方向上的位移之比为 ，故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大，
因此大于；由，，联立得 。
【实验拓展与创新】
（5）放学途中，有同学看见园林工人正在用手拿着喷水管为草地浇水。他观察发现，水沿水平方向喷出，出水口
的横截面是圆形。他想利用所学的平抛知识估测水的流量 （单位时间内流过出水口的水的体积）。已知当地的重
力加速度为，请写出他还需要测量哪些物理量，并推导出流量 的计算公式（所需字母自行设定）。
【答案】见解析
【解题思路】根据题意，出水口水的流量为，又，由平抛运动规律得， ，整理
得，由此可知，需要测量的物理量为出水口的直径，出水口到落地点的水平距离和竖直高度 。
谢谢

展开更多......

收起↑